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航天工程:日利用地面效应研发“飞行火车”

时间:2019-05-08 18:14来源:大国工匠
近日,日本科学家在美国电气和电子工程师协会(IEEE)机器人技术与自动控制国际会议上宣称,他们已经制造出了一款地面效应交通工具的机器人模型,并希望在此基础上研制出飞行火

  近日,日本科学家在美国电气和电子工程师协会(IEEE)机器人技术与自动控制国际会议上宣称,他们已经制造出了一款地面效应交通工具的机器人模型,并希望在此基础上研制出“飞行火车”,以替代磁悬浮列车。

  亚洲的高速火车运行速度很快,但也有缺陷:大多数高速火车都被设计成停留在地面上,在铁轨上前行。然而,不在铁轨上运行有很多好处,其中之一是没有摩擦会让运行速度更快,这正是磁悬浮列车设计的初衷。但仍然有很多风阻力会突然出现在磁悬浮列车的底部和铁轨之间,降低磁悬浮列车的速度,而且磁悬浮列车非常昂贵。

  日本东北大学的科学家菅原游助领导的科研团队试图利用地面效应研发出“飞行火车”。他们设想利用火车车身两侧又矮又胖的螺旋桨为其加速,“翅膀”所生成的“升力”使列车飘浮起来。同时,“翅膀”和地面之间的空气高速流动,形成被称为“地面效果”的推斥力。“升力”和“地面效果”双管齐下,便产生了浮于地面10厘米的“气垫”,使超高速的“飞行火车”成为可能。

  菅原游助团队现在已经建立了这种“地面效应飞行火车”的机器人模型,他们正在使用该模型测试一个自动的三轴稳定系统。

  他们希望使用该机器人模型产生这类火车如何行进的动力学模型,然后将此动力学模型应用到一个有人参与的实验火车模型中,这种火车在U形隧道内以约为200公里/小时时速行进也不会发生侧翻的危险。

  科学家表示,他们希望最终制造出时速高达500公里/小时的名为“飞行火车”的大型通勤铁路系统,让人们未来飞着去上班。科学家表示,由于有效地利用了“升力”及“地面效果”,这种火车消耗的功率比日本现有的新干线要少很多。(刘霞)

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